Оцінка впливу водного катіонного латексу класу термоеластопластів на властивості бітумних емульсій

Автор(и)

  • Валерій Кузьмович Жданюк Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-0420-7036
  • Вікторія Яківна Новаковська Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-4496-5301

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.237323

Ключові слова:

бітумні емульсії, водний катіонний латекс, поверхневий натяг, полімери, температура розм’якшеності

Анотація

Для виробництва катіонних бітумних емульсій використовують бітум з пенетрацією не нижче 90 мм-1. Такі бітуми мають невеликий інтервал пластичності, що приводить до погіршення його теплостійкості при підвищених температурах і звужує сферу застосування емульсій на його основі.

На основі проведеного огляду методів модифікації емульсій було запропоновано виконувати модифікацію змішуванням готових бітумних емульсій з водним катіонним латексом.

Було розглянуто процес взаємодії бітумної емульсії з водним катіонним латексом Запропоновано механізм розпаду модифікованої бітумної емульсії на поверхні мінеральних матеріалів. Проведено вибір емульгаторів та підібрано склад водної фази на основі аналізу ізотерм поверхневого натягу. Досліджено вплив модифікації на властивості бітумних емульсій.

Встановлено, що основні фізико-хімічні характеристики поверхні розділу фаз мають близькі значення для водної фази та емульсій на її основі.

Доведено, що введення водного катіонного латексу досить помірно впливає на основні фізико-механічні властивості емульсій, що дозволяє не змінювати основні технологічні параметри при їх застосуванні.

Встановлено, що збільшення концентрації полімеру у складі емульсії позитивно впливає на фізико-механічні властивості в’яжучого. При збільшенні концентрації полімеру до 6 % температура розм’якшеності збільшується на 16 °С, еластичність дорівнює 74 %, а утримуюча здатність при мінус 25 °С наближається до 100 %.

Покращення фізико-механічних властивостей залишкового в’яжучого в наслідок модифікації емульсій дозволить підвищити довговічність шарів дорожнього одягу на основі бітумних емульсій та розширити сферу їх застосування при будуванні та ремонтуванні автомобільних доріг

Біографії авторів

Валерій Кузьмович Жданюк, Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Доктор технічних наук, професор

Кафедра будівництва та експлуатації автомобільних доріг

Вікторія Яківна Новаковська, Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Асистент

Кафедра будівництва та експлуатації автомобільних доріг

Посилання

  1. Zhu, J., Birgisson, B., Kringos, N. (2014). Polymer modification of bitumen: Advances and challenges. European Polymer Journal, 54, 18–38. doi: https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2014.02.005
  2. Shafii, M. A., Abdul Rahman, M. Y., Ahmad, J. (2011). Polymer Modified Asphalt Emulsion. International Journal of Civil & Environmental Engineering IJCEE-IJENS, 11 (06), 43–49.
  3. Lesueur, D. (2011). Polymer modified bitumen emulsions (PMBEs). Polymer Modified Bitumen, 25–42. doi: https://doi.org/10.1533/9780857093721.1.25
  4. Takamura, K. (2003). Improved fatigue resistance of Asphalt emulsion residue modified with SBR Latex. Materials of AEMA Annual Meeting in Nashville.
  5. Abedini, H., Naimi, S., Abedini, M. (2017). Rheological properties of bitumen emulsion modified with NBR latex. Petroleum Science and Technology, 35 (15), 1576–1582. doi: https://doi.org/10.1080/10916466.2017.1319386
  6. Abedini, M., Hassani, A., Kaymanesh, M. R., Yousefi, A. A. (2016). Low-temperature adhesion performance of polymer-modified Bitumen emulsion in chip seals using different SBR latexes. Petroleum Science and Technology, 35 (1), 59–65. doi: https://doi.org/10.1080/10916466.2016.1238932
  7. Zolotarev, V. A., Bratchun, V. I. (Eds.) (2003). Modifitsirovannye bitumnye vyazhuschie, spetsial'nye bitumy i bitumy s dobavkami v dorozhnom stroitel'stve. Kharkiv, 229.
  8. Carpani, C., Bocci, E., Bocci, M. (2021). Rheological and performance characterisation of the bitumen recovered from different emulsions for cold mixtures. Road Materials and Pavement Design, 22 (sup1), S214–S231. doi: https://doi.org/10.1080/14680629.2021.1906735
  9. M. Warid, M. N., Hainin, M. R., Yaacob, H., A. Aziz, M. M., Idham, M. K., Abdul Raman, N. A., Mamat, R. (2015). Effect of styrene-butadiene on rheological properties of asphalt emulsion. Jurnal Teknologi, 77 (23). doi: https://doi.org/10.11113/jt.v77.6678
  10. Sherman, F.; Abramzon, A. A. (Ed.) (1972). Emul'sii. Leningrad: «Himiya», 448.
  11. Takamura, K., James, A. (2015). Paving with asphalt emulsions. Advances in Asphalt Materials, 393–426. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-08-100269-8.00013-1
  12. Novakovska, V. (2015). Investigation of bitumen and modified bitumen emulsions breaking process. Collected scientific works of Ukrainian State University of Railway Transport, 157, 92–96. doi: https://doi.org/10.18664/1994-7852.157.2015.61519
  13. Zhdanyuk, V. K., Shevchenko, V. P., Masyuk, Yu. A. (2002). Termodinamicheskie harakteristiki smachivaniya poverhnosti mineral'nyh materialov zhidkimi bitumami i bitumopolimernymi vyazhuschimi. Vestnik KhNADU, 19, 124–126.
  14. Shekhovtsova, S., Korotkov, A., Vysotskaya, M. (2018). Method of forecasting the effectiveness of cationic bitumen emulsions. Magazine of Civil Engineering, 2, 91–100. doi: https://doi.org/10.18720/MCE.78.7
  15. Zhdaniuk, V. K., Terletska, V. Ya. (2006). Doslidzhennia vlastyvostei emulhatoriv dlia dorozhnikh bitumnykh emulsiy. Visnyk KhNADU, 34-36, 142–145.
  16. DSTU B V.2.7-129:2013. Bituminous road emulsions. Specification.
  17. Louw, K., Rossmann, D., Cupido, D. (2004). Тhe vialit adhesion test: is it an appropriate test to predict low temperature binder/aggregate failure? Proceedings of the 8th Conference on Asphalt Pavements for Southern Africa (CAPSA'04). Available at: https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.616.4213&rep=rep1&type=pdf
  18. Method of test for residue by evaporation of latex modified asphaltic emulsion. California Test 331. Available at: https://dot.ca.gov/-/media/dot-media/programs/engineering/documents/californiatestmethods-ctm/ctm-331-a11y.pdf

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-08-31

Як цитувати

Жданюк, В. К., & Новаковська, В. Я. (2021). Оцінка впливу водного катіонного латексу класу термоеластопластів на властивості бітумних емульсій. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(6(112), 14–22. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.237323

Номер

Том 4 № 6(112) (2021): Технології органічних та неорганічних речовин

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Valeriy Zhdaniuk, Victoria Novakovska

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.